Батареи аккумуляторные свинцовые типов 32ТН-450 ТМ и секция аккумуляторов 2ТН-450 ТМ

 

Батареи предназначены для работы в стартерном режиме запуска дизеля тепловоза от тягового генератора, а также для питания цепей управления, освещения и вспомогательной нагрузки при неработающем дизеле.

 

Наименование	Размеры, мм			Масса секций, кг, не более
	длина	ширина	высота	без электролита	с электролитом
Секция аккумуляторов 2ТН-450ТМ	338-1	315-1	338±2	50	70

 

Электрические характеристики батарей при температуре окружающей среды (25 ±10)°С

 

Режим разряда	Ток, А	Конечное напряжение аккумулятора, В	Емкость. А-ч. не менее
10-часовой	45,0	1,75	450
5-часовой	68,0	1,70	340
5-минутный	1350	1,45	112,5
Прерывистый (15 включений) длительность разряда, с			85
60	100	1,75
0,6	2100	1,0
12	1100	1,45

  

Приведенные значения обеспечиваются при плотности электролита (раствор аккумуляторной серной кислоты, вода) в начале разряда (1,245 ± 0,005) г/см³, приведенной к 30°С и уровне 25 мм над предохранительным щитком.

Заряженная батарея 32ТН-450 ТМ имеет напряжение при разомкнутой цепи 64В, секция аккумуляторов 2ТН-450ТМ имеет напряжение 4 В.

Аккумуляторы в секции должны быть герметичны и выдерживать испытание при давлении пониженном или повышенном по сравнению с атмосферным на (16 ± 1,3) кПа (120 ± 10 мм. рт. ст.).

Батарея 32ТН-450 ТМ состоит из 16 секций, соединенных последовательно. Секция батареи состоит из 2-х последовательно соединенных аккумуляторов. Корпус секции, в дальнейшем моноблок, и крышки изготавливают из ударопрочного морозостойкого термопласта.

Блоки аккумуляторов состоят из положительных и отрицательных электродов, припаянных к товедущим ушкам соответственно к положительным и отрицательным электродам. Электроды разделены между собой сепараторами. Электроды аккумуляторов намазного типа.

Крышки аккумуляторов соединяются с моноблоками и герметизируются мастикой. Горловина крышки служит для заливки в аккумулятор электролита, доливки дистиллированной воды, измерения температуры, уровня и плотности электролита и для выхода газа из аккумулятора. Горловина закрывается вентиляционной пробкой.

Последовательное соединение аккумуляторов и секций между собой осуществляется с помощью медных перемычек, имеющих свинцовое покрытие, или кабелями с наконечниками.

Электролитом служит раствор серной кислоты плотностью (1,245 ± 0,005) г/см³, приведенной к температуре 30°С.

При работающем дизеле батарея 32ТН-450ТМ заряжается постоянно от синхронного генератора, через выпрямительную установку напряжением (75 ± 1,0)В, батарея 48ТН-450ТМ от стартер-генератора, имеющего напряжение 110В, которое поддерживается на постоянном уровне с помощью специального регулятора с пределом колебаний ± 3 В.

 Сила зарядного тока при работе вспомогательного генератора зависит от степени разряженности батареи. Для ограничения силы тока заряда служит добавочное сопротивление, включенное в зарядную цепь.

В начале работы генератора сила тока заряда составляет (45 ± 5) А, а затем, по мере возрастания напряжения на зажимах батареи, постепенно уменьшается до (4,5 ± 0,5) А.

Наибольшая величина тока (4,5 ± 0,5) А, установившегося в цепи заряда, служит показателем того, что батарея заряжена.

Маркировка

На крышках аккумуляторов имеются знаки полярности «+» и «–».

На одной торцевой стенке моноблока каждой секции батареи крепится маркировочная этикетка с указанием:

1) Товарный знак предприятия-изготовителя; 2) Условное наименование секции аккумуляторов; 3) Заводской номер батареи; 4) Дата изготовления батареи (месяц, год); 5) Обозначение технических условий; 6)Номинальная емкость; 7) Напряжение; 8) Масса (кг) без электролита и с электролитом; 9) Клеймо ОТК; 10) ЗИП; 11) тип батареи; 12) заводской номер.

Резьбовые части борнов, перемычки и прижимные гайки смазаны тонким слоем консервационного масла или солидола «С», или «УС», или ПВК, или смазки К-17.

Секции транспортируются установленными на поддон.

 

 Подготовка к работе и приведение батарей в рабочее состояние

Электролит следует готовить из аккумуляторной серной кислоты и дистиллированной воды. Для приготовления электролита применяется стойкая против действия серной кислоты посуда: керамическая, свинцовая, стеклянная, из стойких пластмасс. Для заливки новой сухой батареи следует готовить электролит плотности (1,220 ± 0,010) г/см³,приведенной к 30°С.

Количество электролита, потребное для заливки одной батареи 32ТН-450 ТМ, составляет около 255 л, для 48ТН-450 ТМ — составляет 390 л.

Для приготовления одного литра электролита плотностью 1,210 г/см³ необходимо смешать около 200 см³ (350 г) аккумуляторной серной кислоты и 800 см³ дистиллированной воды.

Электролит готовьте в соответствии с пп. 7.2,7.4. При приготовлении электролита вливают крепкую кислоту небольшими порциями при непрерывном перемешивании в воду. Перемешивание необходимо вести чистым деревянным веслом или струёй сжатого воздуха.

После охлаждения электролита и повторного перемешивания следует измерить его плотность и в случае необходимости провести корректирование прибавлением крепкой кислоты или воды.

Плотность электролита определяется с помощью ареометра.

Перед заливкой следует проверить состояние укупорочной мастики. При наличии трещин на поверхности мастики необходимо осторожно расплавить ее поверхность слабым пламенем паяльной лампы. Проверить наличие электролита и убедиться, что его достаточно для заливки всего количества подлежащих заряду секций аккумуляторов. Снять вентиляционные пробки с резиновыми кольцами, служащие для герметизации батарей при хранении их в сухом виде. Срезать выступы на пробках для открытия вентиляционных отверстий. Произвести заливку электролита, имеющего температуру не выше 25°С, в аккумуляторы через воронку. Промежуток времени между заливкой первого и последнего аккумуляторов батареи не должен превышать 1 ч.

Электролит заливать до горловины крышек, так как при пропитке он опускается. Пролитый на поверхность крышек электролит тщательно вытереть тряпкой, смоченной в 10% растворе соды, а затем протереть насухо.

По истечении 6 ч пропитки довести уровень электролита до (254 + 2) мм над предохранительным щитком. Установление уровня проводить при температуре электролита в аккумуляторе 30°С, не выше. Если по истечении 6 ч пропитки температура электролита превышает 30°С, дождаться ее снижения до указанного значения.

Тренировка батареи представляет собой чередование циклов (заряд — разряд) и имеет целью подготовить батарею для установки на тепловоз (приведение в рабочее состояние). В процессе тренировки батарея набирает (увеличивает) емкость в течение первых циклов.

Перед установкой на тепловоз батареям, работающим в южных районах, сообщают два тренировочных цикла, а батареям, работающим в северных районах,— три тренировочных цикла.

Заряд батареи должен производиться от источника постоянного тока. Напряжение источника постоянного тока определяет количество последовательно включенных в заряд секций батареи, но не менее 6 В не секцию. Перед включением батареи в заряд следует убедиться с помощью переносного вольтметра в правильности последовательного соединения всех аккумуляторов батареи и в правильности подключения к зарядному щитку.

Включить батарею на заряд. Если батарея длительное время (более 10 ч с начала пропитки) не будет включена на заряд, то может произойти сульфатация и порча электродов.

Заряды вести двухступенчатым режимом:

—первую ступень током 45 А до достижения напряжения 2,4 В на большинстве аккумуляторов;

—вторую ступень током 25 А до появления признаков конца заряда.

Признаки конца заряда:

а) постоянство напряжения и плотности электролита на всех аккумуляторах батареи в течение 2 ч подряд;

б) обильное «кипение» электролита в аккумуляторах, то есть интенсивное газовыделение.

При проведении заряда 1 температура электролита не должна превышать 45°С.

При достижении температуры 45°С хотя бы на одном аккумуляторе заряд прервать до тех пор, пока электролит в аккумуляторе не охладится до 40°С. Затем заряд продолжить током второй ступени, 25 А.

Если в конце заряда 1 плотность электролита в аккумуляторах превысит 1,250 г/см³, то ее следует откорректировать до (1,245 ± 0,005) г/см³ путем доливки дистиллированной воды. Перед доливкой часть электролита из аккумуляторов следует отобрать резиновой спринцовкой.

Общая продолжительность заряда 1. не регламентируется и зависит от температуры окружающего воздуха. Ориентировочно батарее на заряде 1 должно быть сообщено 600 А • ч

Тренировочные разряды батарей следует производить током 25 А до напряжения 1,8 В на первом вышедшем аккумуляторе тренируемой батареи.

Критерием пригодности батарей к установке на тепловоз является отдача емкости на втором разряде — не менее 360 А • ч, на третьем разряде — не менее 382 А • ч, приведенной к 30°С (но в любом случае батарея должна получить не менее двух тренировочных циклов).

Разряды батареи следует начинать при температуре электролита не выше 40°С.          

После первого разряда батарею необходимо включить на второй заряд. Заряд должен быть начат не позднее, чем через 3 ч после окончания разряда во избежание сульфатации электродов.

Второй заряд ведут двухступенчатым режимом. На первой ступени заряд следует проводить током 45 А до достижения напряжения 2.40В на большинстве аккумуляторов.

На второй ступени заряд следует проводить током 25А до появления признаков конца заряда.

В конце второго заряда необходимо довести плотность электролита во всех аккумуляторах до (1,245± 0,005) г/см³ путем доливки в аккумуляторы дистиллированной воды или электролита плотностью 1,300 г/см³.

Второй и последующий разряды батареи должны проводиться аналогично первому разряду, то есть током 25 А до достижения напряжения 1,8 В на первом вышедшем аккумуляторе батареи.

Третий и последующие заряды батареи должны проводиться аналогично второму заряду.

При проведении второго и всех последующих зарядов батареи нельзя допускать температуру электролита выше 45°С. При достижении этой температуры следует снизить зарядный ток или сделать перерыв в заряде.

При проведении второго и последующего зарядов батарее должно сообщаться около 115-120% от количества ампер-часов, полученных от батареи в предшествующих разрядах.

После окончания последнего тренировочного заряда необходимо произвести окончательную корректировку плотности и уровня электролита:

заряженные батареи, предназначенные для работы должны иметь плотность электролита в северных районах:

—  (1,245+0,005) г/см³ в летние месяцы.

—  (1,265+0,005) г/см³ в зимние месяцы;

уровень электролита в заряженной батарее должен быть на 25 мм выше предохранительного щитка.

Не ранее, чем через 3 ч после окончания заряда, в горловины батареи до отказа ввернуть вентиляционные пробки с резиновыми кольцами.

Поверхность секций, мастики, а также перемычки протереть тряпкой, смоченной 10% раствором соды, а затем протереть насухо. Резьбовые поверхности борнов смазать тонким слоем солидола синтетического, смазывать поверхность перемычек не нужно, так как слой смазки мешает протирке их насухо.

Промежуток времени от последнего заряда батареи до установки ее на тепловоз не должен превышать 5 суток. Если этот срок превышен, то батарее должен быть дан подзаряд силой тока 25 А до появления признаков конца заряда. По окончании подзаряда повторить операции подготовки батарей.

После установки секций батарей на тепловоз произвести последовательное соединение секций между собой и присоединить выводные борны крайних аккумуляторов батареи к кабельным наконечникам. Одновременно проверить полярность аккумуляторов познакам «плюс» и «минус» на крышках аккумуляторов. С помощью торцевых ключей проверить надежность контактов на выводных борнах подтягиванием гаек.

На торцевых стенках всех секций красной или белой краской нанести номера секций, начиная от положительного наконечника.

По окончании установки батареи на тепловоз необходимо произвести проверку сопротивления изоляции батареи. Сопротивление изоляции батареи относительно земли должно быть не менее 1 МОм. Если сопротивление изоляции менее 1 МОм, следует найти причины утечек тока (например, наличие пролитой кислоты на стенке секций и др.) и устранить их.

Установленную на тепловозе батарею подвергают разрядам только при запусках дизеля и при питании цепей управления и освещения при неработающем стартер-генераторе.

Батарея на тепловозе в период запуска дизеля подвергается разряду по следующему режиму:

ток 100 А — в течение 60 с;

ток 2100 А—в течение 0,6 с;

ток 1100 А—в течение 12 с.

Напряжение при токе 2100 А должно быть не менее 48 В для батареи 48ТН-450 ТМ и 32 В для батареи 32ТН-450ТМ, а при токе 1100 А - 70 В и 46 В соответственно.

Указанные параметры должны обеспечиваться на протяжении трех последовательных запусков с интервалом от 60 до 80 с, каждый четвертый запуск производится с интервалом 5 мин.

Всего до подзаряда батареи должно производиться не более 15 запусков дизеля при температуре окружающего воздуха (25 ± 10)°С.

После 15 запусков дизеля батарея может подвергаться разряду током 45 А в течение 6 часов.

На 50% разряженной батарее до подзаряда может быть произведено не более 15 запусков дизеля, после чего батарея обеспечивает разряд током 45 А в течение 3 часов.        

При температуре электролита 0°С на полностью заряженной батарее может быть произведено 15 запусков дизеля. После чего батарея обеспечивает разряд током 45 А в течение 3 часов.

При работающем дизеле батарея 32ТН-450 Т М заряжается постоянно от вспомогательного генератора, имеющего напряжение (75 ± 1,0) В, батарея 48ТН-450 ТМ от вспомогательного генератора, имеющего напряжение ПО В, которое поддерживается на постоянном уровне с помощью специального регулятора с пределом колебаний ± 3 В.

Сила зарядного тока при работе вспомогательного генератора зависит от степени разряженности батареи. Для ограничения силы тока заряда служит добавочное сопротивление, включенное в зарядную цепь.

В начале работы вспомогательного генератора сила тока заряда составляет (45 ± 5) А, а затем, по мере возрастания напряжения на зажимах батареи, постепенно уменьшается до (4,5 ± 0,5) А.

Наибольшая величина тока (4,5 ± 0,5) А, установившегося в цепи заряда, служит показателем того, что батарея заряжена.

 

1) Плотность электролита во всех аккумуляторах. Плотность электролита в заряженных батареях на тепловозах, работающих в южных районах, должна быть круглый год (1,245± 0,005) г/см³, работающих в северных районах (1,245 ± 0,005) г/см³ в летние месяцы, (1,265+ 0,005) г/см³ в зимние месяцы.

Если плотность электролита в отдельных аккумуляторах выше установленной величины, ее следует снизить доливкой дистиллированной воды.

Если плотность электролита в отдельных аккумуляторах ниже установленной величины и ниже, чем в остальных аккумуляторах батареи, следует взять такие аккумуляторы «на заметку» и, не снимая их с тепловоза, подзарядить отдельно от остальных аккумуляторов от постороннего источника до постоянства напряжения в течение 2 ч.

Если после такого подзаряда плотность электролита не достигает необходимой величины, такой аккумулятор при первой возможности снять с тепловоза для проведения лечебного цикла.

Не допускается повышать плотность электролита доливкой более крепкой кислоты.

2) Напряжение на зажимах всех аккумуляторных батарей. Проверку напряжения производить при подзаряде батареи.

Если напряжение на отдельных аккумуляторах будет ниже, чем на остальных, следует зарядить их от постороннего источника до постоянства напряжения в течение 2 ч током 25 А. Если после заряда напряжение на таких аккумуляторах будет ниже, чем на остальных, их следует снять с тепловоза для проведения лечебного цикла.

3) Если на поверхности герметизирующего материала батареи появились трещины, оплавить их с помощью паяльной лампы или другого нагревательного прибора.

Возможные неисправности аккумуляторов и методы их устранения

Течь моноблока распознают по быстрому падению уровня электролита. Если течь обнаружена после выхода тепловоза из депо, то следует снять текущую секцию с тепловоза, установить вместо нее одну из секций, соединенных на внешние перемычки. По прибытии в депо моноблок текущей секции должен быть заменен на новый или должна быть заменена секция целиком.

При замене моноблока на новый, горячей стамеской снять заливочную мастику вокруг крышки аккумуляторов, вскрыть их, вынуть блоки электродов вместе с крышками за борны (следить, чтобы не замкнуть элемент накоротко), отсифонить из дефектного моноблока остатки электролита. Взять новый моноблок и осторожно опустить в него блоки электродов с крышками. При этом следить за правильным расположением полюсов аккумуляторов по отношению друг к другу. Одеть крышки и осторожно залить расплавленной мастикой. Залить в аккумуляторы электролит той же плотности, что была в них, зарядить отдельно от остальных секций аккумуляторов током 25 А до постоянства напряжения в течение 2 ч.

Короткое замыкание между положительными и отрицательными электродами может иметь место в результате повреждения сепарации, образования «мостиков» шлама между электродами и при попадании в аккумулятор посторонних металлических предметов.

Короткое замыкание (КЗ) распознают по следующим признакам:

1) пониженное напряжение аккумулятора как при заряде, так и при разряде;

2) понижение плотности электролита, не устранимое дополнительным подзарядом;

3) повышение температуры электролита;

4) при заряде газовыделение начинается позже, чем у исправных аккумуляторов.

Секцию аккумуляторов, в которой обнаружено короткое замыкание, снять с тепловоза. Извлечь аккумулятор с коротким замыканием. Провести ревизию блока. В случае необходимости:

—удалить «губку» или «мостики» с кромок электродов с помощью деревянной заостренной палочки;

—удалить шлам из моноблока осторожной промывкой слабой струёй воды.

Установить блок в ячейку моноблока, одеть крышку, загерметизировать расплавленной мастикой. Залить в аккумулятор электролит той же плотности, что была в них до ремонта, зарядить секцию отдельно от остальных током 25 А до постоянства напряжения и плотности электролита в течение 2 ч.

Загрязнение электролита посторонними примесями может произойти от попадания в электролит аккумулятора посторонних предметов и соединений (металлическая стружка, масло и т. д.) и может быть установлено путем химического анализа. Внешне это проявляется в понижении напряжения и емкости аккумуляторов, не устранимых дополнительным подзарядом.

Если загрязнение электролита установлено, то электролит необходимо сменить. Для этого батарею разряжают током 25 А до напряжения 1,8 В на первом вышедшем аккумуляторе. После этого выливают загрязненный электролит из аккумуляторов, наклонив всю секцию на соответствующий угол. Заливают аккумуляторы дистиллированной водой до верха и оставляют на 3-4 ч в покое^*. После чего электролит слить. Затем залить секцию электролитом плотностью (1,220±0,005)г/см³.